东北财经大学会计专业-东北财经大学会计专业
重庆大学本科液压传动系统课程设计（说明书）
方案的确定
1
方案的确定
1.1
整体性分析
要求此液压系统实现的工作循环是：工件夹紧
工作快进
工作台
工进
工作台快退
工作台原位停止
工件松开
液压泵卸荷。
滑台的重量为
80000N,
快进快退的速度
0.1m/s,
滑台工进速 度
(1-10) mm/s
快进行程
120mm,
工进行程
80mm ,
切削负载为
28000N.
对于立式
组合机床的液压系统而言，加工的零件需要精度高，定位准确。所
以整个系统的设计要求
定位精度高，换向速度快。在设计阀的时候，考虑这些方
面变的尤其重要，要考虑到工作
在最低速度时调速阀的最小调节流量能否满足要
求，且在工作位置换的时候要考虑速度的
平稳性，例如在快进至工进的过程中加
入减速环节，使速度更加的平稳。在行程方面，应
该比要求的工作行程大点，包
括工作行程、最大行程和夹紧缸行程，主要是考虑到在安全
方面和实际运用中。
在压力方面也要考虑到满足最大负载要求。
而且在液 压系统能满足要求的前提下，
使液压系统的成本较低。
1.2
拟定方案
方案一
液压系统中工作台的执行元件 为伸缩缸，工件的夹紧用单杆活塞
缸；工作台采用节流阀实现出油口节流调速，用行程阀
实现工作台从快进到工进
的转换，在工进回路上串接个背压阀；为了防止工件在加工过程
中松动，在夹紧
进油路上串接个单向阀；工作台的进、退采用电磁换向阀；夹紧缸的夹紧
与放松
用电磁阀控制。
方案二
液压系统中工作台的执行元件 为单杆活塞缸，
工件的夹紧也采用单
杆活塞缸；工作台采用调速阀实现进
油口节流调速，也采用行程阀实现工作台从
快进到工进的转换，工进时，为了避免前冲现
象，在回路上串接个背压阀；夹紧
缸上串接个蓄能器和单向阀，避免工件在加工过程中松
动；工作台的进、退换向
采用电液换向阀，工作台快进时，采用差动连接；夹紧缸的夹紧
与放松用电磁阀
控制。
- 4 -
重庆大学本科液压传动系统课程设计（说明书）
方案的确定
1.3
比较方案并确定方案
单
杆活塞缸比伸缩缸结构简单，价格便宜，易维护，而且也能满足要求；调速
阀的性能比节
流阀稳定，
调速较好，
用于负载变化大而运动要求稳定的系统中；
采用进油口调速回路；
夹紧缸进油口处串接蓄能器，
更好的保证工件的夹 紧力，
使工件在加工过程中始终在夹紧状态。电液换向阀的信号传递快，配合液压动
力的输出力大、惯性小、反映快的优点使控制灵活、精度高、快速性好。综上
比较选择方案二较好。
- 5 -
重庆大学本科液压传动系统课程设计（说明书）
工况分析
2
工况分析
2.1
运动参数分析
首先根据主机要求画出动作循环图（图一）
。
夹紧
快进
工进
快退
放松
注：从快进到工进，中间加上减速环节使速度变换平稳。
图一
2.2
动力参数分析
（
1
）工作负载
工作负载为已知
F
L
=28000N
（
2
）摩擦阻力负载
已知采用平导轨，且静摩擦因数<
/p>
u
j
=0.2,
动摩擦因 数
u
d
=0.1
则：
< p>
静摩擦阻力
F<
/p>
uj
=0.2
×
8000
×
9.8N=15680N
动摩擦阻力
F
ud
=0.1
×
8000
< p>×9.8N=7840N
（
3
）惯性负载
动力滑台起动加速，反向起动加速和快退减速制动的加速
度的绝对值相等，既△
v=0.1m/s
，△
t=0.1s
，故惯性阻力为：
F
a
=G
△
v/g
△
t=
（
8000
×
0.1
）
/
（
9.8
×
0 .1
）
=816N
（
4
）由于动力滑台为卧式放置，所以不考虑重力负载。
（
5
）
关于液压缸内部密封装置摩擦阻力
Fm
的影响，
计入液压缸的机械效率中。
（
6
）背压负载
初算时暂不考虑
- 6 -
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工况分析
2.3
液压缸各阶段工作负载计算：
（
1
）启动时
F1=
F
uj
/
η
=15680/0.92=17043N
（
2
）加速时
F2=
（
F
ud
< br>+
F
a
）
/0. 92=
（
7840+816
）
/0.92=940 9N
（
3
）快进时
F3=
F
ud
/
η
= 7840/0.92N=8522N
（
4
）工进时
F4=(
F
g
+
F
ud
)/
η
=(28000+7840)/0.92N= 38956N
（
5
）快退时
F5=
F
u
d
/
η
=7840/0.92N=8522N
< p>
表
1
液压缸在各个工作阶段 的负载值其中
?
m
=0.92
工况
负载组成
负载值（
N
）
推力
F
/
?
m
< br>（
N
）
夹紧
—
—
35000
起动
快
进
F
uj
<
/p>
F
ud
+
F
a
15680
17043
加速
8656
9409
快进
工
进
F
ud
7840
8522
工进
F
g
+
F
ud
35840
38956
快退
F
ud
7840
8522
- 7 -
重庆大学本科液压传动系统课程设计（说明书）
液压系统的计算和选择液压元件
2.4
负载图和速度图的绘制
速度图、负载图按上面的数值绘制，如图所示。
V (m/s)
快进
0.1
工进
S
(mm)
0
快退
120
200
-0.1
F
（
N
）
38956
9409
8522
图二
120
200
S (mm)
-8522
-
19 -
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液压系统的计算和选择液压元件
3
拟定液压系统图
3.1
确定执行元件类型：
3.1.1
工作缸：
根据组合
机床特点和要求
V
快
?
V
退
，
所以选用无杆腔面积等于两倍的
有杆腔面
积的差动液压缸，近似区
d=0.7D
。
3.1.2
夹紧缸：
由于结构上的原因和为了有较大的有效工作面积，也采用单杆双作用活塞液
压缸。
3.2
换向方式确定
为了便于
工作台在任意位置停止，使调整方便，所以采用三位换向阀；为了
便于组成差动连接，应
采用三位五通电液换向阀。阀的中位机能的选择对保证系
统工作性能有很大作用，为了满
足本专机工作位置的调整方便性和采用液压夹紧
的具体情况，决定采用“
O
”型中位机能。
3.3
调速方式的选择
在组合
机床的液压系统中，进给速度的控制一般采用节流阀或调速阀。根据
洗削类专机工作时对
低速性能和速度负载特性都有一定的要求，因此决定采用调
速阀进行调整。为了便于实现
压力控制，采用进油节流调速，同时为了满足低速
进给时平稳性，以及避免出现前冲现象
，在回路上设有背压阀，初取为
0.5Mpa
。
3.4
快进转工进
为了保证转换平稳、可靠、精度高，采用行程阀控制快进、减速转工进的控
制。
3.5
终点转换控制方式的选择
采用行程开关和加死挡块控制，在需要的地方加上了压力继电器，便于通过
压力继电器
控制时间继电器控制时间实现电气控制。
3.6
快速运动的实现和供油部分的设计
因为快进、
快退和工进的速度相差比较大，
为了减少功率损耗，
采用变量泵。
- 20 -
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液压系统的计算和选择液压元件
3.7
夹紧回路的确定
为了防止夹紧系统的主压力下降，在夹紧系统串接蓄能器。
< p>
夹紧缸由于需要在夹紧后一直保持夹紧，
且需要给进给工作缸足够大的压力，
所以采用“
O
”型中位机能的三位四通换向阀门。
3.8
具体的回路设计、电控设计
（本次通过
FluidSIM
仿真设计）由于仿真的时候没有限压变 量泵的符号，
所以在绘制原理图的时候改动，在仿真的过程中，主要是进行了运动的模拟
。
3.8.1
液压系统原理图
- 21 -
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液压系统的计算和选择液压元件
具体的工作路线如下：
（
1
）工件夹紧路线
< br>按下启动按钮后，
6DT
得电，具体的回路是：
进油路：限压式变量泵→单向阀→三位四通换向阀右位（
6DT
得 电）→
夹紧缸（
16
）
回油路：夹紧缸（
16
）→三位四通换向阀右位（
6DT
得电）→油箱
在进油路中还串入了蓄能器（
）
，主要是为了防止由于泵的油压脉动
造成有出
现夹紧缸松动。还串入了压力继电器（
17
）
，主要是用于当夹紧 后
发出信号转为进给缸的工作。
- 22 -
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液压系统的计算和选择液压元件
当压力继电器
（
17
）发出电信号，
控制三位五通换向阀工作至左位，
则
进入了进给缸工作的阶段。<
/p>
（
2
）进给缸的快进
由于顺序阀的设定压力值为
4.5Mpa
，所以只有当进给缸（< /p>
12
）进行工
进的时候才打开，所以在快进的时候回路如下
：
进油路：限压式变量泵→单向阀 →三位五通换向阀左位（
1DT
得电）→
二位二通换向阀
（
10
）→进给缸（
12
）
回油路：
进给缸
（< /p>
12
）
→三位五通换向阀左位
（
1D T
得电）
→单向阀
（
6
）
→二位二通换向阀下位（
10
）→进给缸（
12< /p>
）
此时为差动连接，大流量，低压力。
（
3
）进给缸的减速
为了减缓快进转工进速度变化比较大，
所以加入了减速过程，
减速 的位
置由行程开关控制。具体回路如下：
进油路：限压式变量泵→单向阀→三位五通换向阀左位（
1DT
得 电）→
调速阀（
8
）→二位二通换向阀右位（
< p>11）→进给缸（
12
）
回油路：
进给缸
（< /p>
12
）
→三位五通换向阀左位
（
1D T
得电）
→单向阀
（
6
）
→调速阀（
8
）→二位二通换向阀（
11
）→进给缸（
12
）
（
4
）进给缸的工进
当触碰到工进的行程开关后，
开始工进，
此时顺序阀
(4)
打开，
具体的
回路如下：
进油路：限压式变量泵→单向阀→三位五通换向阀 左位（
1DT
得电）
→调速阀（
8
）→调速阀（
13
）→进给缸（
12
）< /p>
回油路：进给缸（
12
）→三位五通换向阀左位（
1DT
得电）→背压阀
< p>（
5
）→顺序阀（
4
）→油箱
（
5
）进给缸的停留
采用死挡块结合压力继电器控制通电延时继电器的延时时间，
从而控
制停留的时间，具体回路与（
4
）相同。
（
6
）进给缸的快退
当停留时间到，
1DT
失电，
2DT
得电，三位五通换向阀（
7
）工作在右
- 23 -
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液压系统的计算和选择液压元件
位（
2DT
得电）
，具体的回路如下：
进油路：限压式变量泵→单向阀→三 位五通换向阀右位（
2DT
得电）
→进给缸（
）
回油 路：进给缸（
12
）→二位二通换向阀（
10
）下 位→三位五通换向
阀右位（
2DT
得电）→油箱
（
7
）夹紧缸的松开
当进给缸回到原位后，有压力继电器
（
14
）
发出信号，控制三位五通换
向阀工作在中位，三位四通换向阀（
18
）工作在左位，具体的油路如下：
进油路：限压
式变量泵→单向阀→三位四通换向阀左位（
5DT
得电）→
夹紧缸（
16
）
回油路：夹紧缸→三
位四通换向阀左位（
5DT
得电）→油箱
（
8
）液压泵卸荷
采用手动卸荷的方式。
回路为：限压式变量泵
→单向阀→二位二通手动换向阀（
19
）→油箱
3.8.2
电气控制原理图
- 24 -
启动按钮
（在电气控制原理图的
14
区）
，
按下后整个过程能实现自动
< p>运行
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液压系统的计算和选择液压元件
3.8.3
动作循环表：
表
2
液压系统动作循环图
序
号
1
2
3
4
5
6
7
8
动作顺序
夹紧缸夹紧
工作台快进
工作台减速
工作台工进
工作台停留
工作台快退
夹紧缸松开
液压泵卸荷
发令元件
启动按钮开关
压力继电器
17
行程开关
行程开关
死挡块
+
< p>压力继电
器
9
时间继电器
压力继电器
14
手动使两位两通换
向阀换向卸荷
1DT
—
┼
┼
┼
┼
—
—
—
2DT
—
—
—
—
—
┼
—
—
3DT
—
—
—
┼
┼
—
—
—
4DT
—
—
┼
┼
┼
—
—
—
5DT
—
—
—
—
—
—
┼
—
6DT
┼
—
—
—
—
—
—
—
3.9 FluidSIM
仿真运动结果截图
备注：由于仿真软件最大负载只能设置为
20000N
，
而本次的负载大于
20000N
，所以只
用仿真软
件进行了运动上的仿真，没有进行具体的数据上的分析
- 25 -
重庆大学本科液压传动系统课程设计（说明书）
液压系统的计算和选择液压元件
整体设计
按下开关按钮开始夹紧
-
26 -
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液压系统的计算和选择液压元件
夹紧完毕后由压力继电器控制三位五通换向阀门切换至左位，使工作台快进
快进至设定的减速位置后
（通过行程开关控制）
，
开始减速运行，
为后面工进
时切换速度平稳做准备。
- 27 -
大学生你不失业-大学生你不失业
大学分数线一览-大学分数线一览
安德森大学-安德森大学
高中与大学的不同英语-高中与大学的不同英语
体育生报考大学-体育生报考大学
镇江师范大学-镇江师范大学
西安交通大学学院-西安交通大学学院
厦门大学录取分-厦门大学录取分
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